Question

24g Cu₂S與一定濃度的0.15L HNO₃溶液恰好完全反應(yīng)，生成Cu（NO₃）₂、CuSO₄、NO₂、NO和H₂O，則HNO₃溶液的濃度可能是（　　）

A．14 mol/L

B．12 mol/L

C．9 mol/L

D．5.33 mol/L

Answer 1

分析：24g CuS的物質(zhì)的量=

24g

160g/mol

=0.15mol，Cu₂S中+1價(jià)的Cu被氧化為+2價(jià)，-2價(jià)的S被氧化為+6價(jià)，因此0.15molCu₂S被HNO₃完全氧化失去1.5mol電子，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等可知，生成NO₂和NO的總物質(zhì)的量為0.75mol，根據(jù)溶液中電荷守恒可得：2n（Cu²⁺）=n（N0₃^-）+2n（SO₄^2-），代入相關(guān)數(shù)據(jù)得n（N0₃^-）=0.6mol，所以實(shí)際參加反應(yīng)的HNO₃的物質(zhì)的量為1.35mol（此處利用了N原子守恒），以此計(jì)算濃度．

解答：解：24g Cu₂S的物質(zhì)的量=

24g

160g/mol

=0.15mol，根據(jù)銅原子守恒知，n（CuS0₄）=2n（Cu₂S）=0.3mol，
根據(jù)溶液中電荷守恒可得：2n（Cu²⁺）=n（N0₃^-）+2n（SO₄^2-），
則n（N0₃^-）=0.6mol，
Cu₂S中+1價(jià)的Cu被氧化為+2價(jià)，-2價(jià)的S被氧化為+6價(jià)，因此0.15molCu₂S被HNO₃完全氧化失去1.5mol電子，
設(shè)生成NO為xmol，NO₂為ymol，
則有3x+y=1.5，當(dāng)NO₂和NO的物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)，x=y=0.375，
則生成NO₂和NO的總物質(zhì)的量為0.75mol，
所以實(shí)際參加反應(yīng)的HNO₃的物質(zhì)的量為0.6mol+0.75mol=1.35mol，
HNO₃溶液的濃度為

1.35mol

0.15L

=9mol/L，
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，注意根據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒和質(zhì)量守恒計(jì)算該題．